アディポネクチン受容体と同等の作用をするペプチドを発見 インスリン抵抗性改善・抗糖尿病作用に期待

2021.11.24
 九州大学は、アディポネクチン受容体1(AdipoR1)アゴニストとして作用する低分子ペプチドTyr-Proをはじめて発見したと発表した。

 Tyr-Proが、AMPK/GLUT4経路を活性化することで、インスリン非依存的に細胞内へのグルコース取り込みを促進することも明らかにした。

 善玉ホルモンであるアディポネクチンと同等の作用を示す成分を発見すれば、2型糖尿病などの生活習慣病に対する根本的な治療対策となると期待される。

アディポネクチン受容体を活性化するアゴニストの開発は糖尿病の根本的な治療対策になると期待

 脂肪細胞から分泌される善玉ホルモンであるアディポネクチンは、骨格筋でアディポネクチン受容体1(AdipoR1)との結合を介して、グルコースの取り込みを促進することで抗糖尿病作用を示すことが知られている。

 アディポネクチンの欠乏は、インスリン抵抗性および2型糖尿病を誘発するため、アディポネクチンと同等の作用を示す成分の開発が求められている。これまでに、AdipoRアゴニスト作用を有する低分子化合物としてアディポロンが報告されているが、天然の食品成分に関してはほとんど報告されていない。

 そこで九州大学の研究グループは、低分子ペプチド(ジ・トリペプチド)の新たな生理機能の発見に取り組んでおり、このほどアディポネクチン受容体1(AdipoR1)のアゴニスト作用を有する生理活性低分子ペプチドTyr-Proの発見に成功した。アゴニストは、生理活性物質の受容体に結合して、その生理活性物質がもつ作用と同じ、または類似の作用を発現する。

 研究グループは、Tyr-Proが、ラット由来の骨格筋細胞(L6細胞)でAdipoR1のアゴニストとして作用し、AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)/グルコース輸送体4型(GLUT4)経路を活性化することで、インスリン非依存的に細胞内へのグルコース取り込みを促進することを明らかにした。

 また、生体膜模倣タンパク質モデルを用いてTyr-ProとAdipoR1の結合新和性を評価することで、Tyr-ProはAdipoR1のアゴニストとして作用し、抗糖尿病作用を示す有用な機能性分子であることを明らかにした。

ラット由来の骨格筋細胞(L6細胞)において低分子ペプチドTyr-Proは、AdipoR1を介してAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)経路を活性化することで細胞膜へグルコース輸送体4型(GLUT4)をトランスロケーションさせ、インスリン非依存的にグルコース取り込みを促進する。
出典:九州大学、2021年

 今回の研究で明らかになった、AdipoR1アゴニストとして作用する生理活性低分子ペプチドTyr-Proは、インスリン抵抗性の改善および抗糖尿病作用を発揮する新規の食品成分として今後の展開が大いに期待されるとしている。

 研究は、九州大学大学院農学研究院の松井利郎教授の研究グループによるもの。研究成果は、科学誌「npj Science of Food」にオンライン掲載された。

 「今回の研究で、AdipoR1アゴニストとして作用する低分子ペプチドTyr-Proをはじめて発見しました。今後、自然発症2型糖尿病モデルであるSDTラットを用いてTyr-Proの長期投与試験を実施し、糖尿病予防・改善作用の評価を目指していきます。AdipoR1を活性化するアゴニストの開発は、糖尿病などの生活習慣病に対する根本的な治療対策となると強く期待されます」と、研究者は述べている。

アディポネクチン受容体1(AdipoR1)とTyr-Proの結合モデル

出典:九州大学、2021年

九州大学大学院農学研究院
In vitro and in silico characterization of adiponectin-receptor agonist dipeptides(npj Science of Food 2021年11月12日)

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